约克大学的研究人员发现，大多数野生蜜蜂都是独居的，但有一种微小的木蜂会精心照顾和抚养它们的后代，这种行为对发育中的蜜蜂的微生物群、发育和健康都有巨大的好处。
与人类母亲对后代的积极影响不同，这些木蜂(Ceratina calcarata)的母性照顾在发育的早期阶段避免了有害真菌、细菌、病毒和寄生虫的过量繁殖。
没有母亲的照料，这些发育中的蜜蜂的病原体负荷激增——85%是真菌，8%是细菌——这可能影响它们的微生物群，这是蜜蜂健康的一个关键组成部分，也会影响它们的发育、免疫系统和基因表达。例如，这可能导致大脑和眼睛发育甚至行为的变化。发现的最大的单一真菌是曲霉，已知它会引起蜜蜂的石巢病，使后代变成木乃伊。在后期阶段，缺乏护理可能导致微生物群减少，增加对疾病的易感性和整体健康状况不佳。
研究人员观察了这些木蜂生命中的四个整体发育阶段，从幼虫阶段开始，在有和没有母亲照顾的情况下。
“这些真菌感染会影响健康。我们正在记录发展的变化，疾病负荷的变化，这是一件大事，因为在野生蜜蜂中，人们对它们的疾病负荷知之甚少。我们第一次强调了所有这些因素，”资深作者、约克大学理学院教授桑德拉·雷汉说。
基因表达或抑制、上调或下调所引发的发育变化，以及疾病负荷，取决于产妇护理的存在或缺乏，对微生物组和蜜蜂健康产生了连锁反应。这些单身母亲每年在死去的植物茎的髓里筑巢，从春天到秋天，它们在那里分娩并照顾后代。任何阻止母亲照顾她的孩子的事情，都增加了巢穴捕食和寄生的风险，包括过度修剪春季和秋季的茎，并可能对他们的孩子产生巨大的影响。
这篇题为《母性照顾对野生蜜蜂发育转录组和亚转录组的影响》的论文今天发表在《通讯生物学》杂志上。约克大学的主要作者Katherine Chau是Mitacs Elevate和Weston家庭基金会微生物组计划的博士后研究员。
Chau说:“我们在早期阶段发现了非常惊人的变化，这令人惊讶，因为我们没有预料到这一阶段的变化是最显著的。”“观察这些蜜蜂的基因表达，你可以看到发育早期最轻微的失调是如何通过它们的整个形成连锁反应的。这一切都是相互关联的，表明孕产妇保健在儿童早期发展中是多么重要。”
这项研究提供了关于母体护理对后代发育影响的亚转录组学见解，并为跟踪微生物组的发育提供了基础框架。Rehan说:“这是一篇复杂的论文，提供了多层数据，并展示了基因组学作为一种工具的力量。”“它允许我们记录宿主和环境之间的相互作用。我认为这就是这种方法和我们正在开发的新技术的力量。”
她还希望它能让人们更深入地了解蜜蜂的隐秘生活，以及它们之间的巨大差异和相似之处。Rehan说:“人们通常认为蜜蜂是一个庞然大物，但是当你了解蜜蜂的复杂性，以及有野生蜜蜂和人工饲养蜜蜂时，人们更有可能关心蜜蜂的多样性。”
该论文的其他作者是Mariam Shamekh，前荣誉论文学生和加拿大自然科学与工程研究委员会(NSERC)本科生研究奖获得者和Jesse Huisken，博士候选人和NSERC研究生奖学金获得者。
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